Redis應用場景
Redis開創了一種新的數據存儲思路，使用Redis，我們不用在面對功能單調的數據庫時，把精力放在如何把大象放進冰箱這樣的問題上，而是利用Redis靈活多變的數據結構和數據操作，爲不同的大象構建不同的冰箱。
Redis常用數據類型
Redis最爲常用的數據類型主要有以下五種：
- String
- Hash
- List
- Set
- Sorted set
在具體描述這幾種數據類型之前，我們先通過一張圖瞭解下Redis內部內存管理中是如何描述這些不同數據類型的：
首先Redis內部使用一個redisObject對象來表示所有的key和value,redisObject最主要的信息如上圖所示：type代表一個value對象具體是何種數據類型，encoding是不同數據類型在redis內部的存儲方式，比如：type=string代表value存儲的是一個普通字符串，那麼對應的encoding可以是raw或者是int,如果是int則代表實際redis內部是按數值型類存儲和表示這個字符串的，當然前提是這個字符串本身可以用數值表示，比如:"123" "456"這樣的字符串。
這裏需要特殊說明一下vm字段，只有打開了Redis的虛擬內存功能，此字段纔會真正的分配內存，該功能默認是關閉狀態的，該功能會在後面具體描述。通過上圖我們可以發現Redis使用redisObject來表示所有的key/value數據是比較浪費內存的，當然這些內存管理成本的付出主要也是爲了給Redis不同數據類型提供一個統一的管理接口，實際作者也提供了多種方法幫助我們儘量節省內存使用，我們隨後會具體討論。
下面我們先來逐一的分析下這五種數據類型的使用和內部實現方式：
- String
常用命令：
set,get,decr,incr,mget 等。
應用場景：
String是最常用的一種數據類型，普通的key/value存儲都可以歸爲此類，這裏就不所做解釋了。
實現方式：
String在redis內部存儲默認就是一個字符串，被redisObject所引用，當遇到incr,decr等操作時會轉成數值型進行計算，此時redisObject的encoding字段爲int。
- Hash
常用命令：
hget,hset,hgetall 等。
應用場景：
我們簡單舉個實例來描述下Hash的應用場景，比如我們要存儲一個用戶信息對象數據，包含以下信息：
用戶ID爲查找的key，存儲的value用戶對象包含姓名，年齡，生日等信息，如果用普通的key/value結構來存儲，主要有以下2種存儲方式：
![]()
第一種方式將用戶ID作爲查找key,把其他信息封裝成一個對象以序列化的方式存儲，這種方式的缺點是，增加了序列化/反序列化的開銷，並且在需要修改其中一項信息時，需要把整個對象取回，並且修改操作需要對併發進行保護，引入CAS等複雜問題。
![]()
第二種方法是這個用戶信息對象有多少成員就存成多少個key-value對兒，用用戶ID+對應屬性的名稱作爲唯一標識來取得對應屬性的值，雖然省去了序列化開銷和併發問題，但是用戶ID爲重複存儲，如果存在大量這樣的數據，內存浪費還是非常可觀的。
那麼Redis提供的Hash很好的解決了這個問題，Redis的Hash實際是內部存儲的Value爲一個HashMap，並提供了直接存取這個Map成員的接口，如下圖：
![]()
也就是說，Key仍然是用戶ID, value是一個Map，這個Map的key是成員的屬性名，value是屬性值，這樣對數據的修改和存取都可以直接通過其內部Map的Key(Redis裏稱內部Map的key爲field), 也就是通過 key(用戶ID) + field(屬性標籤) 就可以操作對應屬性數據了，既不需要重複存儲數據，也不會帶來序列化和併發修改控制的問題。很好的解決了問題。
這裏同時需要注意，Redis提供了接口(hgetall)可以直接取到全部的屬性數據,但是如果內部Map的成員很多，那麼涉及到遍歷整個內部Map的操作，由於Redis單線程模型的緣故，這個遍歷操作可能會比較耗時，而另其它客戶端的請求完全不響應，這點需要格外注意。
實現方式：
上面已經說到Redis Hash對應Value內部實際就是一個HashMap，實際這裏會有2種不同實現，這個Hash的成員比較少時Redis爲了節省內存會採用類似一維數組的方式來緊湊存儲，而不會採用真正的HashMap結構，對應的value redisObject的encoding爲zipmap,當成員數量增大時會自動轉成真正的HashMap,此時encoding爲ht。
- List
常用命令：
lpush,rpush,lpop,rpop,lrange等。
應用場景：
Redis list的應用場景非常多，也是Redis最重要的數據結構之一，比如twitter的關注列表，粉絲列表等都可以用Redis的list結構來實現，比較好理解，這裏不再重複。
實現方式：
Redis list的實現爲一個雙向鏈表，即可以支持反向查找和遍歷，更方便操作，不過帶來了部分額外的內存開銷，Redis內部的很多實現，包括髮送緩衝隊列等也都是用的這個數據結構。
- Set
常用命令：
sadd,spop,smembers,sunion 等。
應用場景：
Redis set對外提供的功能與list類似是一個列表的功能，特殊之處在於set是可以自動排重的，當你需要存儲一個列表數據，又不希望出現重複數據時，set是一個很好的選擇，並且set提供了判斷某個成員是否在一個set集合內的重要接口，這個也是list所不能提供的。
實現方式：
set 的內部實現是一個 value永遠爲null的HashMap，實際就是通過計算hash的方式來快速排重的，這也是set能提供判斷一個成員是否在集合內的原因。
Sorted set
常用命令：
zadd,zrange,zrem,zcard等
使用場景：
Redis sorted set的使用場景與set類似，區別是set不是自動有序的，而sorted set可以通過用戶額外提供一個優先級(score)的參數來爲成員排序，並且是插入有序的，即自動排序。當你需要一個有序的並且不重複的集合列表，那麼可以選擇sorted set數據結構，比如twitter 的public timeline可以以發表時間作爲score來存儲，這樣獲取時就是自動按時間排好序的。
實現方式：